目前大中型钢包和中间包普遍采用铝锆碳质滑板。该滑板的热处理制度包括不烧、轻烧及高温烧成,这主要取决于滑板中铝、硅等添加剂的加入量。目前还未见到系统研究铝、硅等对铝锆碳滑板性能的影响报道。对于铝含量高的烧成滑板,常因生产过程中处理温度不当,造成较多Al4C3、AlN的生成,增加了粉化的风险。因此,系统研究添加剂的种类和含量以及热处理制度对铝锆碳滑板材料性能的影响具有现实意义。本课题以板状刚玉、金属铝粉、单质硅粉和硅灰等为主要原料,并借助压汞仪、X射线衍射仪和扫描电镜等检测手段,系统研究了不同铝硅含量对铝锆碳滑板材料性能与显微结构的影响;然后研究了添加微米和纳米硅灰对铝锆碳材料强度和抗水化性能的影响;最后在马钢耐火材料厂进行中试试验;得到以下结论:(1)在800℃到1000℃范围内,随着金属Al含量的增加,常温耐压强度逐渐增大;当处理温度大于1000℃后,Al/Si小于1的试样常温耐压强度进一步增大,而Al/Si大于1的试样常温耐压强度急剧下降。同时,随Al含量的增加,材料的抗水化性能逐渐降低。(2)添加2%微米硅灰的试样各个温度处理后平均孔径减小,晶须变得细小,常温耐压强度和抗水化性能都要好于添加1%微米硅灰的。(3)随着纳米硅灰含量的增加,试样的常温耐压强度有先升高后减小的趋势,其中添加1.5%的纳米硅灰,试样的常温耐压强度在各个温度处理后都是最大;与微米硅灰相同,纳米硅灰的引入使试样平均孔径减小,内部晶须细小化。然而在提高常温耐压强度方面,与微米硅灰相比,纳米硅灰可以实现较低的加入量。(4)中试结果表明,微米硅灰的引入能够使晶须变细小,降低材料的平均孔径,有利于提高材料的强度和抗水化性能。